虛擬人的臉部建模與運(yùn)動(dòng)插值研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、虛擬人動(dòng)畫(huà)是當(dāng)前計(jì)算機(jī)圖形學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)，在游戲影視、體育仿真和可視通信等產(chǎn)業(yè)都得到了廣泛的應(yīng)用。本文針對(duì)虛擬人的臉部建模與動(dòng)畫(huà)、人體運(yùn)動(dòng)合成等環(huán)節(jié)開(kāi)展研究工作。
　　 在虛擬人的臉部建模與動(dòng)畫(huà)方面，本文實(shí)現(xiàn)了基于單幅正面人臉圖像的人臉建模、臉部運(yùn)動(dòng)模擬和基于MPEG-4的人臉動(dòng)畫(huà)合成系統(tǒng)。系統(tǒng)采用主動(dòng)形狀模型算法檢測(cè)出正面人臉圖像上的77個(gè)特征點(diǎn)，根據(jù)特征點(diǎn)的位置使用徑向基函數(shù)插值算法對(duì)三維中性人臉模型進(jìn)行空間網(wǎng)格變形，

2、并進(jìn)行紋理映射以生成真實(shí)感的三維人臉模型。三維人臉模型生成后，通過(guò)實(shí)時(shí)地檢測(cè)視頻序列中頭部、眼部和唇部等的運(yùn)動(dòng)信息，實(shí)時(shí)地驅(qū)動(dòng)人臉模型以模擬人臉的動(dòng)作。最后通過(guò)在人臉標(biāo)準(zhǔn)模型上標(biāo)定MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)人臉定義參數(shù)中的特征點(diǎn)，定義人臉動(dòng)畫(huà)參數(shù)單元，計(jì)算出網(wǎng)格頂點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)因子構(gòu)建人臉動(dòng)畫(huà)定義表來(lái)生成人臉動(dòng)畫(huà)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，我們的系統(tǒng)可以快速、自動(dòng)地生成真實(shí)感的三維人臉模型，實(shí)時(shí)地模擬人臉運(yùn)動(dòng)，對(duì)輸入自定義的動(dòng)畫(huà)文件生成了流暢的人臉表情動(dòng)畫(huà)。

3、>　　 在虛擬人的人體運(yùn)動(dòng)合成方面，本文實(shí)現(xiàn)了基于地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)模型的運(yùn)動(dòng)插值以及基于該插值算法的交互式人體運(yùn)動(dòng)合成。本文首先對(duì)常用的人體運(yùn)動(dòng)插值算法，包括線性運(yùn)動(dòng)插值、基于徑向基函數(shù)的運(yùn)動(dòng)插值和基于地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)模型的運(yùn)動(dòng)插值算法等，從計(jì)算效率、數(shù)據(jù)集依賴性和結(jié)果誤差等方面進(jìn)行了介紹和比較?；诘刭|(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)模型的運(yùn)動(dòng)插值算法將運(yùn)動(dòng)插值看作是對(duì)任意參數(shù)空間中遺失數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)問(wèn)題，并使用基于地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)的插值模型來(lái)估計(jì)運(yùn)動(dòng)的相似度與其在對(duì)應(yīng)參數(shù)空間中